MXPA05002030A

MXPA05002030A - Agente de suspension.

Info

Publication number: MXPA05002030A
Application number: MXPA05002030A
Authority: MX
Inventors: Carl J Thaemlitz
Original assignee: Halliburton Energy Serv Inc
Priority date: 2002-08-22
Filing date: 2003-07-04
Publication date: 2005-05-27
Also published as: BR0313571A; EP1530618A1; AU2003244836A1; US6908887B2; CA2495544A1; NO20051430L; WO2004018586A1; US20040038829A1

Abstract

Se proporciona un metodo y composicion para un agente de suspension para soportar los componentes en los fluidos de perforacion, particularmente, fluidos de perforacion basados en aceite, comprendiendo el agente de suspension el producto de condensacion de un acido graso dimero o trimero y dietanolamina.

Description

AGENTE DE SUSPENSIÓN Campo del Invento La presente invención se refiere generalmente a un agente de suspensión para fluidos de perforación.

Antecedentes del Invento Aunque en la perforación de pozos de petróleo y gas, se hace circular un fluido de perforación el cual puede estar basado en aceite o basado en agua, tal y como se explicará más adelante, a través de una boquilla de perforación de una perforación de un pozo y luego de regreso a la superficie de la tierra, lubricando de este modo la cadena de perforación y evitando los cortes de la perforación del pozo. En general, la viscosidad del fluido de perforación debe de ser relativamente baja, aunque el punto de rendimiento debe de ser lo suficientemente alto para desempeñar los cortes de la perforación. Debajo de la perforación, el fluido de perforación es sometido a temperaturas relativamente altas, e índices de corte relativamente altos, los cuales mantienen los componentes del fluido de perforación en solución. Sin embargo, los fluidos de perforación no son fluidos Newtonianos, debido a que la viscosidad no es constante en todos los índices de corte. Por lo tanto, un fluido de perforación "elaborado recientemente" generalmente no tiene el punto de rendimiento en un índice de corte bajo suficiente para suspender todos los componentes del fluido de perforación, particularmente, los agentes de peso. El asentamiento de los componentes fuera de la solución es una preocupación por varias razones. Por ejemplo, después del asentamiento, el fluido de perforación resultante no puede cumplir con las características deseadas para una aplicación específica de perforación. De un modo similar, el asentamiento puede aumentar los costos del transporte, debido a costos aumentados para la limpieza de los contenedores de transporte. Por lo tanto, se necesita un agente de suspensión para soportar componentes en los fluidos de perforación, por ejemplo, fluidos de perforación elaborados recientemente. Ya que los fluidos de perforación experimentarán índices de corte más altos una vez que se encuentran dentro de la perforación, no se requerirá permanentemente un agente de suspensión. Además, un agente de suspensión efectivo permanentemente, puede ocasionar una presión excesiva de bombeo aumentando la viscosidad más allá de las condiciones óptimas. Por lo tanto, sería benéfico si el efecto del agente de suspensión fuera temporal.

Sumario del Invento ün agente de suspensión para soportar los componentes en los fluidos de perforación basados en aceite, de acuerdo con la presente modalidad comprende el producto de condensación de un ácido graso dímero o trímero y dietanolamina . El término de "fluido de perforación basado en aceite" es utilizado para referirse a fluidos de perforación los cuales tienen una fase continua basada en aceite, en vez de una fase continua basada en agua. Los fluidos de perforación basados en aceite generalmente comprenden hidrocarburos, componentes de modificación de reologia, tensioactivos , y emulsificadores , agentes de peso y, en el caso de fluidos de perforación de emulsión inversa, agua. Debe de quedar entendido que la descripción de esta solicitud contempla el uso de un agente de suspensión temporal con fluidos de barrido de emulsión invertida, fluidos de acidificación, fluidos fraccionados y fluidos separadores, asi como el fluido de perforación anteriormente mencionado. En una modalidad, el ácido graso es ácido oleico, y los dimeros o trímeros de ácido oleico son utilizados en el agente de suspensión. En una modalidad preferida el ácido graso es un ácido graso dimero. Un ácido graso dímero consiste de isómeros acíclicos, monocíclicos , bicíclicos, aromáticos, tal y como se muestran a continuación : Acíclico El ácido graso díraero se consigue en Arizona Chemical Company, Dover, Ohio, bajo la marca comercial "UNIDYME 35". El ácido graso dimero UNIDY E 35 contiene una cantidad baja de ácido polimérico (trímero o más alto) . En una modalidad, el ácido graso dimero es un ácido graso dimero UNIDYME 60, el cual también se consigue en Arizona Chemical Company, Dover, Ohio. El ácido graso dimero UNIDYME 60 contiene una cantidad relativamente más alta de ácido polimérico cuando es comparado con el UNIDYME 35. En otra modalidad, el ácido graso dimero es ácido graso dimero UNIDYME 14, el ácido graso dimero UNIDYME 22 o ácido graso dimero UNIDYME 35, todos se consiguen en Arizona Chemical Company, Dover, Ohio. La dietanolamina se consigue en Aldrich Chemical Company, Mil aukee, Wisconsin. En una modalidad, un producto de condensación se forma haciendo reaccionar dos equivalentes molares de dietanolamina y un equivalente molar del ácido graso dímero. Esta proporción es utilizada para proporcionar un equivalente molar de dietanolamina por cada equivalente molar de la funcionalidad de ácido carboxilico del ácido graso dimero . El producto de condensación es formado combinando el ácido graso dimero y la dietanolamina y calentando la mezcla a una temperatura de entre 160°C y 176.67°C (320° F y 350° F) por un periodo de entre 30 y 60 minutos, o hasta que se haya completado la reacción de condensación .

Descripción Detallada del Invento El ejemplo siguiente es ilustrativo de los métodos y composiciones explicados anteriormente . EJEMPLO 1 Se preparó un fluido de perforación basado en aceite a partir de una base 70/30 de PETROFREE SF™ (olefina isomerizada al 70% -solución de CaCl2 al 30%),CaCl2, agua fresca, viscosificador GELTONE II™ 'control de filtración DURATONE HT™, cal, emulsificador LE MUI™ (aceite de cebo oxidado), emulsificador LE SUPERMULL™, (ácido graso de aceite de cebo-amidoamina) , y sulfato de bario térreo BAROID™ , todos ellos se consiguen en Baroid Drilling Fluids, Houston, Texas, en las cantidades que se encuentran en la Tabla 1. El lote fue mezclado con un mezclador de aspas CAFRAMO™, a una velocidad de 600 rpm. El producto de condensación anteriormente descrito fue agregado a un fluido de perforación basado en aceite en la cantidad que se encuentra en la Tabla 1, mientras estuvo en agitación a una velocidad de 600 rpm.

TABLA 1 En una modalidad alternativa, el fluido de perforación basado en aceite comprende además un agente de humedecimiento DEEP-TREAT™, un viscosificador SUSPENTONE™, y/o ácido esteárico VIS-PLUS™, y todos ellos se consiguen en Baroid Drilling Fluids, Houston Texas. La Tabla 2 muestra las propiedades del fluido de perforación basado en aceite tratado con el producto de condensación de la Tabla 1.

TABLA 2 La columna de Condiciones Iniciales de la Tabla 2 muestran que al momento de la preparación inicial,, antes de que tenga lugar el envejecimiento, el fluido de perforación con el producto de condensación exhibe propiedades reológicas suficientes para evitar el asentamiento de cualquier material de peso, tal y como se indica por las lecturas de viscosidad a 6 y 3 rpm de 5 y 4 unidades Fann, respectivamente. Además, el valor YP de 5. 43kg/90290 m2 (12 lb/100 p2) demuestra una prueba adicional de las propiedades reológicas adecuadas. De un modo similar, la estabilidad eléctrica de 224 volts se encuentra en el rango generalmente reconocido como aceptable por aquellos expertos en la técnica. La columna de Envejecido 16 Horas de la Tabla 2, muestra las propiedades del fluido de la misma, después de haber sido rolado en caliente a una temperatura de 48.89°C (120° F) durante 16 horas. Las lecturas de viscosidad de 6 y 3 rpm disminuyeron a 3 y 2 unidades Fann respectivamente, y el valor YP disminuyó a 2.268kg/9.290 m2 (5 lb/100 p2) .La resistencia de gel y la estabilidad eléctrica disminuyeron también. Esto indica que el agente de suspensión del producto de condensación disminuyó substancialmente de las condiciones iniciales . La columna Envejecido 32 Horas de la Tabla 2 muestra las propiedades del fluido de la misma muestra después de haber sido rolado en caliente a una temperatura de 65.56°C (150 °F) durante 16 horas adicionales. Las lecturas de viscosidad de 6 y 3 rpm fueron las mismas anteriores. El valor YP y la estabilidad eléctrica aumentaron, lo cual se debe a la emulsión estrechada térmicamente del fluido, similar a la respuesta de un fluido de perforación en las condiciones de la perforación. Por lo tanto, la Tabla 2 demuestra que el producto de condensación es un agente de suspensión efectivo que tiene un efecto temporal . Aunque en lo anterior solamente se han descrito detalladamente unas cuantas modalidades de ejemplo, aquellos expertos en la técnica apreciarán fácilmente que son posibles muchas otras modificaciones en las modalidades de ejemplo, sin salirse materialmente de las enseñanzas y ventajas novedosas de la presente invención. Por consiguiente, se pretende que todas dichas modificaciones estén incluidas dentro del alcance de la presente invención, tal y como lo definen las reivindicaciones adjuntas.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN. Habiendo descrito la presente invención, se considera como novedad y por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes : REIVINDICACIONES 1 Un método de componentes de suspensión en un fluido de perforación, el cual comprende: proporcionar un producto de condensación de un ácido graso dimero y dietanolamina , y combinar el producto de condensación con el fluido de perforación, suspendiendo de este modo los componentes del fluido de perforación.
2. El método tal y como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque el producto de condensación es formado haciendo reaccionar dos equivalentes molares de dietanolamina y un equivalente molar de ácido graso dimero.
3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el efecto del producto de condensación en el fluido de perforación es diminuido con la temperatura.
4. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el efecto del producto de condensación en el fluido de perforación es disminuido con los índices de corte aumentados .
5. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el producto de condensación es formado combinando el ácido graso dímero y la dietanolamina y calentando la mezcla a una temperatura entre 160°C y 176.67°C (320 °F y 350 °F) durante un período de 30 y 60 minutos .
6. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el ácido graso dímero contiene un ácido polimérico.
7. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque la concentración del ácido polimérico es mayor que la concentración del ácido graso dímero.
8. Una composición para componentes de suspensión en un fluido de perforación, la cual comprende : un producto de condensación de un ácido graso dímero y dietanolamina.
9. La composición de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada porque el producto de condensación es formado haciendo reaccionar dos equivalentes molares de dietanolamina con un equivalente molar del ácido graso dimero.
10. La composición de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada porque el efecto del producto de condensación en el fluido de perforación es disminuido con la temperatura.
11. La composición de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada porque el efecto del producto de condensación en el fluido de perforación es disminuido con los Índices de corte aumentados .
12. La composición de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada porque el producto de condensación es formado combinando el ácido graso dimero y la dietanolamina y calentando la mezcla a una temperatura de entre 160°C y 176.67°C (320 °F y 350 °F) durante un período de entre 30 y 60 minutos.
13. La composición de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada porque el ácido graso dimero contiene un ácido polimérico.
14. La composición de conformidad con la reivindicación 13, caracterizada porque la concentración de ácido polimérico es mayor que la concentración de ácido graso dimero .
15. Un método de componentes de suspensión en un fluido de perforación, el cual comprende: proporcionar un producto de condensación formado de entre dos equivalentes molares de dietanolamina y un equivalente molar de ácido graso dimero; y combinar el producto de condensación con el fluido de perforación, suspendiendo de este modo los componentes del fluido de perforación.
16. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el efecto del producto de condensación en el fluido de perforación es disminuido con la temperatura.
17. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el efecto del producto de condensación en el fluido de perforación es disminuido con los índices de corte aumentados .
18. El método de conformidad con la reivindicación - 15, caracterizado porque el producto de condensación es formado combinando el ácido graso dimero y la dietanolamina, calentando la mezcla a una temperatura de entre 160°C y 176.67°C (320°F y 350°F) por un período de entre 30 y 60 minutos.
19. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el ácido graso dímero contiene un ácido polimér co.
20. El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la concentración de ácido polimérico es mayor que la concentración de ácido graso dímero.